汽車電子電路課程教學(xué)策略分析與探討

[摘 要] 以高職院校汽車類專業(yè)學(xué)生的電路課程教學(xué)目標(biāo)為依托，從串聯(lián)電路、并聯(lián)電路和混聯(lián)電路等三部分電路基礎(chǔ)來詳細(xì)闡述汽車電路系統(tǒng)的基本組成部分，并在此基礎(chǔ)上，完成汽車前大燈電路的分析，這樣教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計可以幫助高職類院校學(xué)生掌握相關(guān)專業(yè)技能，提升自己的動手能力，為以后的職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

[關(guān) 鍵 詞] 電路基礎(chǔ)；汽車電路；教學(xué)內(nèi)容

[中圖分類號] G712 [文獻標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）15-0120-02

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在傳統(tǒng)的汽車基本功能的基礎(chǔ)上，越來越多的信息化設(shè)備被應(yīng)用于汽車中，例如，車內(nèi)聽歌、看電影，坐椅加熱等功能，這就導(dǎo)致汽車電路的復(fù)雜性被不斷提高。對于高職類院校的學(xué)生而言，由于其物理和數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識掌握較為薄弱，復(fù)雜的電路系統(tǒng)更加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。因此，本文討論了一種易于學(xué)生接受的課堂教學(xué)模式，以最基礎(chǔ)的串、并聯(lián)電路為依托，在此基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生掌握混聯(lián)電路的基本分析方法。最后，以汽車的前大燈電路為例，檢驗學(xué)生對汽車電路分析能力掌握的課堂效果。

一、汽車電路中的串聯(lián)形式

串聯(lián)電路形式是學(xué)習(xí)電路知識的基礎(chǔ)之一，串聯(lián)是指將需要用到的電路元器件，例如電阻、電容、開關(guān)、用電器等依次首尾連接在電路中，形成通路。在串聯(lián)電路中，電流只有一條通路，所有流入串聯(lián)元件的電流相等；電路總電阻等于各元器件的電阻之和；電路總電壓等于各元器件的電壓之和，如圖1所示。

而對于汽車系統(tǒng)的電路而言，由于電路的復(fù)雜程度比較高，一般都是以電氣圖的形式出現(xiàn)。學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)圖1所示的普通電路圖以后，應(yīng)該去嘗試分析電氣圖類型的串聯(lián)電路。例如，在圖2所示的電氣圖中，熔斷絲、電燈泡L1、熱電堆組成了一個串聯(lián)通路，而熔斷絲、電燈泡L2、揚聲器組成另一個串聯(lián)通路。這種形式的電路在轎車的電氣系統(tǒng)中是最基本的形式，在課堂上，老師除了需要向?qū)W生展示電氣圖中各種元器件的畫法，同時還需要讓學(xué)生理解這種電氣電路圖的形式，便于今后對更加復(fù)雜的電路圖進行分析。

串聯(lián)電路是電學(xué)的基礎(chǔ)，學(xué)生在中學(xué)階段已經(jīng)掌握，所以老師需要幫助學(xué)生了解電氣圖中串聯(lián)電路的形式，為復(fù)雜電路的分析做好基礎(chǔ)，也為學(xué)生利用拆分法分析汽車系統(tǒng)電路作鋪墊。

二、汽車電路中的并聯(lián)形式

電路中的另一種基礎(chǔ)形式便是并聯(lián)的形式，它的特點是不同的元器件首首連接、同時尾尾亦連接的形式，如圖3所示。在并聯(lián)電路中，電流有很多條通路，這每一條通路稱之為一條支路，總支路成為干路；并且，在各條支路兩端的電壓相等；干路上的總電流等于支路的電流之和；電路的總電阻等于各支路電阻的倒數(shù)和。

和串聯(lián)電路是同樣的道理，在汽車電路系統(tǒng)中，同樣也需要在電氣圖中對汽車的某部分電路進行分析。這時，就需要老師在課下準(zhǔn)備豐富的教學(xué)實例，在課堂上為學(xué)生呈現(xiàn)完美的內(nèi)容實例，幫助學(xué)生去理解電氣圖中的并聯(lián)形式。例如圖4中，這是一個并聯(lián)的電氣圖，老師在課堂上鼓勵學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)這個電路圖中的并聯(lián)形式，經(jīng)過老師的提醒，學(xué)生可以很快地發(fā)現(xiàn)這個電路中電阻R、電容C和電感L之間的關(guān)系就是并聯(lián)的形式，三個元器件之間的電壓、電流和電阻形式也滿足一點的并聯(lián)電路的關(guān)系。

并聯(lián)電路也是電路中非常常見的形式，老師在課堂上一定要帶領(lǐng)學(xué)生去多多練習(xí)并聯(lián)電路的計算，包括其電壓、電流和電阻之間的計算關(guān)系。針對高職類學(xué)生的計算能力較差的現(xiàn)狀，老師的多加練習(xí)便可以彌補學(xué)生基礎(chǔ)知識的不足，幫助學(xué)生認(rèn)識汽車電路的基礎(chǔ)。

三、汽車電路中的混聯(lián)形式

當(dāng)學(xué)生掌握了串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的基本形式、基本特點、電學(xué)參數(shù)的特點之后，接下來需要理解并掌握的便是汽車電路中的混聯(lián)形式。所有的電路形式都是在串聯(lián)和并聯(lián)的基礎(chǔ)上形成的。那么，混聯(lián)電路的特點便是串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的集合，包括電壓、電流、電阻之間的關(guān)系等等這些物理量的表述。

如圖5所示的聲控電路，包括電阻、電容、三極管、話筒和LED發(fā)光管等元器件，直流24V電源為這個電路進行供電。在課堂上，老師首先讓學(xué)生分析這個電路圖的支路數(shù)。根據(jù)并聯(lián)電路的特點，學(xué)生可以很容易地觀察到這個電路一共包括五條并聯(lián)支路，這五條支路之間滿足“各條支路兩端的電壓相等；干路上的總電流等于支路的電流之和；電路的總電阻等于各支路電阻的倒數(shù)和”的特點。下圖中同樣可以觀察到LED1和三極管8050是串聯(lián)的形式，這兩個元器件之間滿足“流入串聯(lián)元件的電流相等；電路總電阻等于各元器件的電阻之和；電路總電壓等于各元器件的電壓之和”的特點。在這樣的前提下，學(xué)生可以快速理解該電路的意義，這也為分析汽車電路系統(tǒng)打下非常堅實的基礎(chǔ)。

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路相融合的混聯(lián)電路一直以來是每位汽車類專業(yè)學(xué)生電路課程中必須要掌握的知識點，老師在課堂上為學(xué)生提供一些典型的混聯(lián)電路的形式，例如橋式電路、Y型電路、星形電路等，這些電路的學(xué)習(xí)都是學(xué)生專業(yè)技能提升的必經(jīng)之路。

四、汽車前大燈電路分析

汽車系統(tǒng)中的電路系統(tǒng)相對而言是比較復(fù)雜的，其中包括電源電路、起動電路、點火電路、儀表和報警電路、照明和輔助電路以及電子控制裝置。這么多的電路如果集合在一起讓學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生肯定無法接受如此龐大的電路系統(tǒng)。所以，老師應(yīng)該利用拆分的方法來循序漸進地讓學(xué)生接受該電路的學(xué)習(xí)。本文中，我們以汽車前大燈電路為例，分析串聯(lián)和并聯(lián)在汽車電路系統(tǒng)中的應(yīng)用。

圖6為汽車的前大燈電路圖。其中開關(guān)K是該電路圖的總開關(guān)。在課堂上，老師可以首先幫助學(xué)生去分析其中的一條支路，例如，在+12V直流電壓的供電下，右前大燈H2與場效應(yīng)管VT2的門級串聯(lián)，在門級電壓的影響下控制右前燈的開與滅。那么，接下來，左前大燈的開與滅應(yīng)該是怎樣的原理呢？老師可以鼓勵學(xué)生自主去分析。這時學(xué)生可以很容易地觀察到左前大燈和右前大燈的電路關(guān)系是一樣的，也是與一個場效應(yīng)管VT1的門級相串聯(lián)。這時，左右前燈兩者之間是典型的并聯(lián)的關(guān)系。接下來分析這個電路中的其他部分，老師在課堂上已經(jīng)為學(xué)生做了分析電路的示范，接下來，老師要把課堂還給學(xué)生，老師做一個學(xué)生課堂上的引導(dǎo)者。第三步，學(xué)生自主分析光敏電阻RG和滑動變阻器RP之間的電路關(guān)系，同時思考光敏電阻在這個電路中的作用。之前的分析打開了學(xué)生的思路，大家都積極地面對課堂。RG和RP之間是串聯(lián)的關(guān)系，這個分析起來十分容易。那么，光敏電阻的作用呢？課堂上老師提出了“汽車由戶外進入隧道的過程中”這樣的一個假設(shè)環(huán)境，學(xué)生馬上茅塞頓開，即光敏電阻可以起到感應(yīng)外部環(huán)境自動打開車燈的作用，這樣便大大降低了車禍的發(fā)生率。在相同的分析方法的作用下，學(xué)生也可以自行將ICSG1555芯片和其他電阻之間的關(guān)系進行分析，最終可以理解，在行駛的過程中，駕駛員是如何操作前燈的亮與滅的。

通過對串聯(lián)/并聯(lián)/混聯(lián)以及汽車前大燈電路的分析，學(xué)生已經(jīng)掌握了汽車電路分析的基本分析方法。這樣下來，不僅是汽車系統(tǒng)中的前大燈電路，包括起動電路/儀表和報警電路/照明和輔助電路等，學(xué)生都可以自主進行分析。高職院校的學(xué)生，動手能力的提升是非常重要的，但是基礎(chǔ)理論知識的鋪墊同樣十分重要，就像一座高的建筑物，打好地基才是屹立不倒的大前提。所以，高職院校的課堂中，老師也應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握能力，讓學(xué)生可以通過理論知識的學(xué)習(xí)，獲得實際動手能力的提升。為我國汽車行業(yè)的長足發(fā)展作出每個技能人才最大的貢獻。

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